Au début des années 1880, les machines à vapeur ont commencé à actionner des dynamos pour produire de l’électricité. Mais alors que la deuxième révolution industrielle, amorcée en 1870, exigeait de plus en plus d’énergie, ces machines à mouvement alternatif — avec pistons et bielles — atteignaient leurs dimensions limites.
La course technologique aux gains de productivité s’essoufflant, la Grande-Bretagne et l’Occident s’étaient enfoncés en 1873 dans ce qu’on a appelé la Longue Dépression. Durant cette phase de morosité économique qui s’est prolongée jusqu’en 1896, presque tous les secteurs ont connu une baisse marquée des profits dans un contexte de déflation.
Si la croissance industrielle devait reprendre son élan, une manière plus efficace de produire de l’énergie était essentielle.
Heureusement, Charles Parsons s’était attaqué au défi.
Un problème de révolutions
Charles Algernon Parsons, plus jeune enfant du 3e comte de Rossc, est né en Irlande en 1854 au sein d’une famille férue de science et de technologie.
Après des études en mathématiques à l’Université de Cambridge, il avait commencé sa carrière en 1877 dans les vastes usines Armstrong, à Elswick, dans le nord-est de l’Angleterre. En 1884, il est devenu partenaire et responsable du génie électrique chez le fabricant d’équipement naval Clarke Chapman and Co, à Newcastle.
Depuis quelque temps déjà, il cherchait des manières de mieux coupler la vapeur sous pression et les génératrices électriques.
Comme d’autres avant lui, il voulait tirer profit de la vélocité d’un jet de vapeur qui se détend à la sortie d’une chaudière, vitesse qui peut aisément atteindre 750 mètres par seconde.
Pouvait-on utiliser ce jet pour faire tourner un arbre cerclé de pales, telle une marguerite dans un cylindre — autrement dit une turbine ?
Plusieurs s’étaient cassé les dents sur le problème.
La vitesse du jet était telle qu’elle entraînait cette turbine dans une rotation excessive, au-delà de la résistance de ses matériaux.
Parsons a eu l’idée d’aligner sur l’arbre plusieurs de ces couronnes d’ailettes, chacun de ces étages procurant une détente progressive de la pression. Il pouvait ainsi tirer le maximum d’énergie de la vapeur en expansion tout en conservant la vitesse de rotation à l’intérieur des limites mécaniques.
Cette réduction des révolutions était une révolution.
L’invention de la turbine
Parsons a lui-même mis au point une génératrice qui pouvait s’abouter directement à sa petite turbine.
La turbogénératrice, d’environ 1,75 m de longueur, produisait 7,5 kWh (suffisamment pour faire fonctionner une sécheuse moderne pendant 3 heures et demie).
Le brevet pour le dispositif, accordé en 1884, marque l’invention de la turbine à vapeur.
En 1888, quelque 200 turbogénératrices étaient en service, essentiellement pour l’éclairage électrique à bord de navires.
Mais l’inventeur voyait plus grand.
La première centrale à turbines
Charles Parsons rêvait de produire et de distribuer de l’électricité. Pour fabriquer ses propres turbines, il fonde en 1889 la C. A. Parsons and Company. La même année, il crée The Newcastle and District Electric Lighting Company. Une première petite centrale thermique à turbines est construite en 1890 pour éclairer les rues de Newcastle. Son entreprise devient ainsi la première société d’électricité au monde à utiliser des turbogénératrices.
À bord des navires de Sa Majesté
Dans son brevet de 1884, Parsons avait fait mention des applications potentielles de sa turbine pour la propulsion des navires. Ce n’est qu’en 1893, alors que la récession tirait à sa fin, qu’il a pu fonder avec cinq associés la Parsons Marine Steam Turbine Company, vouée à cet usage.
Mais pour vaincre les réticences et le conservatisme du milieu naval, il fallait frapper un grand coup.
Parsons a conçu et fait construire un fin petit navire de 32 m de long, qu’il a fort pertinemment nommé Turbinia.
Le bateau, doté de trois turbines, a atteint 34 nœuds (63 km/h), ce qui en faisait, et de loin, le navire le plus rapide jamais vu.
Le Turbinia a fait sa spectaculaire apparition publique durant la revue navale tenue en 1897 pour le jubilé de diamant de la reine Victoria, dans la rade de Spithead. Son étendard claquant au vent apparent, le Turbinia s’est glissé à pleine vitesse au milieu du défilé des plus impressionnants navires de la Royal Navy, puis a échappé aisément à la vedette rapide lancée à sa poursuite.
Témoins de l’exploit, les amiraux et le prince de Galles, futur Édouard VII, ont arqué des sourcils flegmatiques. Résultat, la Royal Navy lançait deux ans plus tard ses deux premiers contre-torpilleurs mus par les turbines de Parsons.
En 1906, ses turbines ont trouvé place dans le révolutionnaire cuirassé Dreadnought, lourdement armé et solidement blindé, mais néanmoins rapide, qui donnerait son nom à une toute nouvelle classe de navires de guerre.
La même année, la Cunard lançait les Lusitania et Mauretania, les plus grands transatlantiques jamais vus, qui détiendraient tous deux le record de traversée de l’Atlantique. Parsons avait garanti au constructeur que ses turbines pouvaient produire les 76 000 chevaux-vapeur requis.
Chacun déplaçait 40 000 tonnes — ils étaient 1000 fois plus lourds que le Turbinia de 40 tonnes, apparu à peine 10 ans plus tôt.
La fin du voyage
Quand Charles Parsons s’est éteint, en 1931, la plupart des usines de production thermique d’électricité de la planète utilisaient des turbines à vapeur… et le font encore aujourd’hui.
L’entreprise qu’il avait fondée en 1889, C. A. Parsons and Company, a survécu jusqu’à nos jours, sous la forme d’une division de Siemens.
Le prolifique inventeur est mort subitement dans le port de Kingston, en Jamaïque, à bord d’un navire de croisière qui était mû comme il se doit par des turbines à vapeur.
La longue dépression de 1873-1896
La longue dépression de 1873-1896 est à plusieurs égards la première grande crise économique mondiale. Elle éclate avec la panique boursière d’avril 1873, à Vienne, déclenchée par l’éclatement d’une bulle spéculative. Elle trouve son reflet à New York à l’automne suivant, quand la faillite de la banque Jay Cooke and Company, liée aux graves difficultés de la Northern Pacific Railroad, entraîne une nouvelle panique.
S’installe alors en Europe et en Amérique une longue période de marasme économique, caractérisée par une faible croissance et la déflation. La plupart des pays recourent alors au protectionnisme.
Quand la crise prendra fin, en 1896, la Grande-Bretagne avait perdu sa prééminence industrielle, rattrapée, voire dépassée dans plusieurs secteurs par l’Allemagne et les États-Unis.